Aula - Propriedades do aço

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Propriedades do aço
Universidade Federal do Maranhão - UFMA
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas – CCET
Curso de Engenharia Civil
Prof. Dr. Wallace Maia de Souza
São Luís, 2022
SUMÁRIO
1. Introdução
2. Características gerais
3. Características mecânicas
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Armaduras de aço carbono
(Fonte: www.portaldoconcreto.com.br)
Introdução
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Barras de aço CA-50
(Fonte: unicom.com.br)
INTRODUÇÃO
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Para projetos de estruturas de CA devem ser 
utilizados aço com valor característico de 
resistência de escoamento (fyk) nas categorias:
CA-25 CA-50 CA-60
Barras: n  6,3 mm, por laminação a quente
Fios: n < 10 mm, por laminação a frio ou 
trefilação
Barras são das categorias CA-25 e CA-50
Fios são da categoria CA-60
Tipos principais de categorias de aço
(Fonte: www.clubedoconcreto.com.br/)
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O comprimento de fornecimento de barras e 
fios retos deve ser de 12 m
A nomenclatura mais correta é barras de aço 
por conta do teor de carbono (entre 0,0% e 
0,50%)
INTRODUÇÃO
Diâmetro de barras e fios de aço
(Fonte: Gerdau construção civil)
Características
gerais
6Nervuras na superfície da barra de aço
CARACTERÍSTICAS GERAIS
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Barras de aço lisas, 
nervuradas e entalhadas
As barras e fios de aço apresentam diferentes superfícies aderentes:
(i) Liso
(ii) Entalhado
(iii) Nervurado (saliências ou mossas)
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As nervuras são obrigatoriamente transversais oblíquas, a fim de impedir o giro da barra no 
interior do concreto
Por muito tempo no Brasil se usou barras lisas, entretanto por conta da elevadas cargas, foi 
necessário melhorar as condições de aderência
As barras e fios de aço possuem uma massa específica com valor de 7850 kg/m³
O coeficiente de dilatação térmica possui o valor de 10-5 /ºC
As barras podem ser soldadas, desde 
que sejam ensaiadas e verificadas 
normativamente, e sem o comprometimento 
da ductilidade das barras emendadas
CARACTERÍSTICAS GERAIS
Características
mecânicas
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Ensaio de tração de barras de aço com LVDT
(Fonte: construcaocivil.info) 
CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
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As características mecânicas são provenientes do ensaio de tração:
(i) Resistência característica de 
escoamento (fyk)
(ii) Resistência máxima ou limite 
de resistência (fst)
(iii) Alongamento na ruptura (A)
(iv) Módulo de elasticidade 
longitudinal (Es)
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fyk é a máxima tensão que a barra suporta antes de produzir deformações permanentes
• CA-25 e CA-50 – Patamar de escoamento definido
• CA-60 – Sem patamar de escoamento definido ( correspondente a 0,002)
CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
fyk
fst
Alongamento na ruptura
0
0
100f
l l
A
l
   
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Aço com e sem patamar de escoamento definido
CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
Diagrama tensão-deformação com patamar
(Fonte: edisciplinas.usp.br) 
Diagrama tensão-deformação sem patamar
(Fonte: Bastos, 2021) 
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Para o ELU e ELS, o diagrama simplificado para aços 
com ou sem patamar de escoamento é bilinear
Esse diagrama pode ser empregado para tração e 
compressão
fyd = fyk/1,15 Es = 210 GPa yd = fyd/Es
CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS
Aço fyk (MPa) fyd (MPa) yd (‰)  = x/d
CA-25 250 217 1,04 0,7709
CA-50 500 435 2,07 0,6283
CA-60 600 522 2,48 0,5900
Propriedades do Aço
Universidade Federal do Maranhão - UFMA
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas – CCET
Curso de Engenharia Civil
Prof. Dr. Wallace Maia de Souza